高溫導(dǎo)PC TPN1122熱樹脂-開發(fā)的背景和理念-
近些年來，隨著電子機(jī)械的高性能化、機(jī)械復(fù)合化的發(fā)展，根據(jù)處理信號量增大、處理速度高速化的要求，電子部件放熱量增加的傾向逐漸顯現(xiàn)。
另外，隨著機(jī)械的小型化、便攜式發(fā)展，在追求輕量化的同時，如何對放熱實(shí)施有效的管控，已顯得比以往更加重要。
為此，人們越來越期望，以往以樹脂為材料制造的部件，是否能使用具有導(dǎo)熱性能的樹脂產(chǎn)品，以應(yīng)對放熱呢。
根據(jù)上述情況，三菱工程塑料公司，開發(fā)了相對比重小的導(dǎo)熱樹脂產(chǎn)品。使用這些導(dǎo)熱樹脂產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)以下效果。
（1）防止機(jī)器的局部溫度上升，預(yù)防機(jī)器故障的發(fā)生
（2）和金屬相比，實(shí)現(xiàn)了部件的輕便化
（3）和金屬壓鑄件性比，設(shè)計(jì)的自由度增大
（4）實(shí)現(xiàn)放熱部件與周邊部件的整合，實(shí)現(xiàn)減少部件數(shù)量、削減成本等優(yōu)勢。
驗(yàn)證導(dǎo)熱效果: 高導(dǎo)熱PC TPN1122實(shí)驗(yàn)方法為了驗(yàn)證高溫導(dǎo)熱樹脂的導(dǎo)熱效果，將以往的材料(PC+GF30％)與高溫導(dǎo)熱樹脂的導(dǎo)熱性通過試驗(yàn)進(jìn)行了比較。
高導(dǎo)熱PC TCF1140高分子材料的主要特征是在一定條件下具有導(dǎo)電能力，導(dǎo)電能力的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用電導(dǎo)率。或者阻抗(在純電阻情況下用電阻尺表示)。在施加電壓的情況下，不同的導(dǎo)電材料可以表現(xiàn)出不同的導(dǎo)電性質(zhì)，其主要性質(zhì)有以下幾類。
1.材料
（a）PC+GF30wt%材料(熱導(dǎo)率0.3W/m/K)
（b）高溫導(dǎo)熱聚碳酸脂 TPN1122(熱導(dǎo)率8.3W/m/K)
2.試樣 100mm×100m×3mmt 平面板
3.測試條件
試樣 給橡膠電熱片加3.2W電 能對試樣的一部分加熱，使用紅外線輻射測溫儀測定其溫度變化。
驗(yàn)證導(dǎo)熱效果:
高導(dǎo)熱PC實(shí)驗(yàn)結(jié)果
以往的材料僅在電熱片接觸部分出現(xiàn)溫度上升，該部分之外則無熱能傳遞。 而通過實(shí)驗(yàn)可以看到，高溫導(dǎo)熱樹脂除了與電熱片接觸部分，其他部分也得到很好的熱傳遞。如果使用高溫導(dǎo)熱樹脂，應(yīng)該能獲得下列效果。
防止特定位置的高溫現(xiàn)象 → 減少熱變形及熱老化
使溫度的分布均勻 → 減少彎曲
增加高溫部分的面積 → 導(dǎo)熱使熱能釋放增加。
熱導(dǎo)率異向性主要產(chǎn)品成型板的熱導(dǎo)率測量值由于受填充材定位的影響，流向的熱導(dǎo)率*大，而厚度方向的熱導(dǎo)率并不大。
※由于產(chǎn)品正在開發(fā)中，產(chǎn)品等級名稱為假稱
※關(guān)于物理性能的數(shù)據(jù)，是基于本公司實(shí)驗(yàn)方法所獲得的測定值中的穩(wěn)定值，本公司無法對此提供保
厚度方向熱導(dǎo)率的影響:CAE分析條件本材料比起平面方向，垂直(厚度)方向的熱導(dǎo)率并不理想。這一事實(shí)在實(shí)際使用時可能成為現(xiàn)實(shí)的問題， 通過CAE分析，將厚度方向熱導(dǎo)率較低的異向性樹脂與等向性樹脂的導(dǎo)熱性進(jìn)行了比較。
厚度方向熱導(dǎo)率的影響:CAE分析結(jié)果分析使用軟件 CAEFEMv8.3
分析條件
試樣形狀 100x50x3mm 平面板
分析使用試樣 二次六面體單元 20x10x3mesh
界面條件 距頂端30mm范圍內(nèi)表面加載0.001W/mm2的熱流
初始溫度 20℃ 材料固定值
(a)異向性體 λx= 8W/m/K λy= 8W/m/K
λz=0.4W/m/K(僅厚度方向的熱導(dǎo)率為1/20）
C=0.14J/g/K r=1.2e-3g/mm3
(b)等向性體 λx= 8W/m/K λy= 8W/m/K
λz=8W/m/K C=0.14J/g/K r=1.2e-3g/mm3
分析結(jié)果是，高導(dǎo)熱PC TCF1140在本條件的情況下，異向性材料(厚度方向的熱導(dǎo)率為平面方向的1/20)與等向性材料的溫度分布幾乎相同。像本材料類似的厚度方向熱導(dǎo)率較低的異向性材料，在實(shí)際使用中應(yīng)該沒有問題。載流子材料在電場作用:能產(chǎn)生電流是由于介質(zhì)中存在能自由遷移的帶電質(zhì)點(diǎn)，這種帶電質(zhì)點(diǎn)被稱為載流子。載流子在電場作用下沿著電場方向定向遷移構(gòu)成電流。在不同的材料中，高導(dǎo)熱PC產(chǎn)生的載流子是不同的。在大多數(shù)材料中，常見的載流子包括自由電子、空穴、正負(fù)離子，以及其他類型的荷電微粒。自由電子是指能夠自山遷移的真實(shí)電子，帶一個負(fù)電荷。空穴是分子或原子中離開一個電子后留下的一個帶正電荷的空位，正電荷是由于外層電子數(shù)目比核內(nèi)質(zhì)子數(shù)目少一個產(chǎn)生的。正離子則是帶有一個或多個正電荷，并且可以整體移動的化學(xué)結(jié)構(gòu)。負(fù)離子與之相反，是帶有一個或多個負(fù)電荷，并且可以整體移動的化學(xué)結(jié)構(gòu)。載流子是物質(zhì)在電場作用下產(chǎn)生電流的物質(zhì)基礎(chǔ)，同時，載流子的密度是衡量材料導(dǎo)電能力的重要參數(shù)之一，通常高導(dǎo)熱PC TCF1140材料的電導(dǎo)率與載流子的密度成正比。
